人机系统可靠性设计基本原则

人机系统可靠性设计基本原则

1．系统的整体可靠性原则

从人机系统的整体可靠性出发，合理确定人与机器的功能分配，从而设计出经济可靠的人机系统。

一般情况下，机器的可靠性高于人的可靠性，实现生产的机械化和自动化，就可将人从机器的危险点和危险环境中解脱出来，从根本上提高了人机系统可靠性。

2．高可靠性组成单元要素原则

系统要采用经过检验的、高可靠性单元要素来进行设计。

3．具有安全系数的设计原则

由于负荷条件和环境因素随时间而变化，所以可靠性也是随时间变化的函数，并且随时间的增加，可靠性在降低。因此，设计的可靠性和有关参数应具有一定的安全系数。

4．高可靠性方式原则

为提高可靠性，宜采用冗余设计、故障安全装置、自动保险装置等高可靠度结构组合方式。

(1)、系统“自动保险”装置。自动保险，就是即使是外行不懂业务的人或不熟练的人进行操作，也能保证安全，不受伤害或不出故障。

这是机器设备设计和装置设计的根本性指导思想，是本质安全化追求的目标。要通过不断完善结构，尽可能地接近这个目标。

(2)、系统“故障安全”结构。故障安全，就是即使个别零部件发生故障或失效，系统性能不变，仍能可靠工作。

系统安全常常是以正常的准确的完成规定功能为前提。可是，由于组成零件产生故障而引起误动作，常常导致重大事故发生。为达到功能准确性，采用保险结构方法可保证系统的可靠性。

从系统控制的功能方面来看，故障安全结构有以下几种：

①消极被动式。组成单元发生故障时，机器变为停止状态。

②积极主动式。组成单元发生故障时，机器一面报警，一面还能短时运转。

③运行操作式。即使组成单元发生故障，机器也能运行到下次的定期检查。

通常在产业系统中，大多为消极被动式结构。

5．标准化原则

为减少故障环节，应尽可能简化结构，尽可能采用标准化结构和方式。

6．高维修度原则

为便于检修故障，且在发生故障时易于快速修复，同时为考虑经济性和备用方便，应采用零件标准化、部件通用化、设备系列化的产品。

7．事先进行试验和进行评价的原则

对于缺乏实践考验和实用经验的材料和方法，必须事先进行试验和科学评价，然后再根据其可靠性和安全性而选用。8．预测和预防的原则

要事先对系统及其组成要素的可靠性和安全性进行预测。对已发现的问题加以必要的改善，对易于发生故障或事故的薄弱环节和部位也要事先制定预防措施和应变措施。

9．人机工程学原则

从正确处理人---机---环境的合理关系出发，采用人类易于使用并且差错较少的方式。

10．技术经济性原则

不仅要考虑可靠性和安全性，还必须考虑系统的质量因素和输出功能指标。其中还包括技术功能和经济成本。

11．审查原则

既要进行可靠性设计，又要对设计进行可靠性审查和其他专业审查，也就是要重申和贯彻各专业各行业提出的评价指标。

12．整理准备资料和交流信息原则

为便于设计工作者进行分析、设计和评价，应充分收集和整理设计者所需要的数据和各种资料，以有效地利用已有的实际经验。

13．信息反馈原则

应对实际使用的经验进行分析之后，将分析结果反馈给有关部门。

14．设立相应的组织机构

为实现高可靠性和高安全性的目的，应建立相应的组织机构，以便有力推进综合管理和技术开发。

【例题】单项选择

在人机系统可靠性设计中，实现生产的机械化和自动化，逐步将人从机器的危险点和危险环境中解脱出来，体现了人机系统可靠性设计的（）原则。

A.系统的整体可靠性原则

B.高可靠性方式原则

C.预测和预防的原则

D.人机工程学原则〖答案〗A